具有无机固态电解质的锂金属电池(LMB)被认为是极具前景的二次电池系统,因为它们的能量含量高于锂离子电池。然而,LMB的性能对于商业化应用来说仍然不够优秀,主要是因为无机固态电解质无法阻碍锂枝晶的生长。鉴于此,来自三星尖端技术研究所的Dongmin Im等人通过使用Ag涂层的Li6.4La3Zr1.7Ta0.3O12(LLZTO)无机固体电解质与银碳夹层结合,实现了稳定的界面间工程实验室规模LMB的生产。
文章要点:
1) 该研究通过实验测量和计算建模,成功证实了夹层策略能够有效地调节锂剥离/镀覆,并且防止了固态电解质颗粒中枝晶的渗透发生;
2) 此外,通过将表面工程LLZTO与锂金属负极、高压正极和离子液体基液体电解质溶液在袋状电池配置中进行耦合,研究在不施加外部压力的情况下于1.6 mA/cm2和25 °C循环了800次,并且该电池能够实现约3mAh/cm2的初始放电容量和约85%的放电容量保持率。
参考资料:
Kim, JS., Yoon, G., Kim, S. et al. Surface engineering of inorganic solid-state electrolytes via interlayers strategy for developing long-cycling quasi-all-solid-state lithium batteries. Nat Commun 14, 782 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36401-7
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36401-7